WReprezentanci Luksemburgu występują na letnich igrzyskach olimpijskich od 1900 roku. Od tego czasu tylko dwa razy nie startowali w tych zawodach. W 1904 roku z powodu odległego położenia Saint Louis od Europy oraz napięta sytuacja na Starym Kontynencie spowodowały, iż Luksemburczycy nie wystartowali w USA. Drugi raz Luksemburg nie wystawił swojej reprezentacji w 1908 roku.
WLuksemburg wystartował w zimowych IO po raz pierwszy na igrzyskach w St. Moritz w 1928 roku. Od tamtej pory wystartował na igrzyskach jeszcze sześć razy - ostatni raz na igrzyskach w Turynie w 2006 roku. Jedyne medale zdobył w 1992 na igrzyskach olimpijskich w Albertville - były to dwa srebra narciarza alpejskiego Marca Girardellego.
WLuksemburg na Letnich Igrzyskach Olimpijskich 2016 w Rio de Janeiro reprezentowało dziesięcioro zawodników. Był to 24. start reprezentacji Luksemburgu na letnich igrzyskach olimpijskich.
WReprezentacja Luksemburga na V Letnich Igrzyskach Olimpijskich w Sztokholmie liczyła 21 sportowców, wyłącznie mężczyzn. Reprezentacja ta miała przedstawicieli w dwóch, spośród 16 rozgrywanych dyscyplin − gimnastyce i lekkoatletyce. Chorążym reprezentacji był Jean-Pierre Thommes, dla którego był to jedyny występ na igrzyskach. Najmłodszym reprezentantem kraju był 19-letni gimnastyk Maurice Palgen, a najstarszym 41-letni Michel Hemmerling, także gimnastyk. Luksemburczycy nie zdobyli na tych igrzyskach żadnych medali. Najlepszy wynik uzyskała drużyna gimnastyków w wieloboju drużynowym – wywalczyła czwarte miejsce.
WLuksemburg na Letnich Igrzyskach Olimpijskich 1924 w Paryżu reprezentowało 51 zawodników.
WLuksemburg na Letnich Igrzyskach Olimpijskich 1928 w Amsterdamie reprezentowało 49 zawodników.
WReprezentacja Wielkiego Księstwa Luksemburga na Zimowych Igrzyskach Olimpijskich w St. Moritz liczyła pięciu sportowców, wyłącznie mężczyzn. Ekipa miała swoich przedstawicieli w jednej z ośmiu rozgrywanych dyscyplin sportowych. Chorążym reprezentacji był 31-letni bobsleista Guillaume Heldenstein. Reprezentacja nie zdobyła żadnych medali.
WLuksemburg na Letnich Igrzyskach Olimpijskich 1932 w Los Angeles reprezentowało 3 zawodników.
WLuksemburg na Letnich Igrzyskach Olimpijskich 1936 w Berlinie reprezentowało 49 zawodników.
WLuksemburg na Zimowych Igrzyskach Olimpijskich 1936 – występ kadry sportowców reprezentujących Luksemburg na igrzyskach olimpijskich w Garmisch-Partenkirchen w 1936 roku.
WLuksemburg na Letnich Igrzyskach Olimpijskich 1948 w Londynie reprezentowało 47 zawodników.
WLuksemburg na Letnich Igrzyskach Olimpijskich 1952 w Helsinkach reprezentowało 44 zawodników.
WReprezentacja Luksemburga na Zimowych Igrzyskach Olimpijskich 1988 w kanadyjskim Calgary liczyła jednego zawodnika. Był nim narciarz alpejski – Marc Girardelli. Był to trzeci w historii start reprezentacji Luksemburga na zimowych igrzyskach olimpijskich.
WReprezentacja Luksemburga na Zimowych Igrzyskach Olimpijskich 1992 we francuskim Albertville liczyła jednego zawodnika. Był nim narciarz alpejski – Marc Girardelli, który zdobył dwa srebrne medale olimpijskie – w supergigancie i slalomie gigancie. Był to czwarty w historii start reprezentacji Luksemburga na zimowych igrzyskach olimpijskich.
WReprezentacja Luksemburga na Zimowych Igrzyskach Olimpijskich 1994 w norweskim Lillehammer liczyła jednego zawodnika. Był nim narciarz alpejski – Marc Girardelli. Był to piąty w historii start reprezentacji Luksemburga na zimowych igrzyskach olimpijskich.
WLuksemburg na Zimowych Igrzyskach Olimpijskich 1998 reprezentował 1 zawodnik. Był to szósty start Luksemburgu na zimowych igrzyskach olimpijskich.
WLuksemburg na Letnich Igrzyskach Olimpijskich 2012, które odbyły się w Londynie, reprezentowało 9 zawodników.
WLuksemburg na Letnich Igrzyskach Olimpijskich 1900 w Paryżu reprezentowany był przez jednego sportowca, choć udział reprezentacji nie zawsze jest uznawany.
WReprezentacja Luksemburga na Letnich Igrzyskach Olimpijskich 1920 w Antwerpii liczyła dwudziestu sześciu zawodników. Podczas tych zawodów po raz pierwszy medal dla Luksemburga zdobył Joseph Alzin, który wystąpił w podnoszeniu ciężarów.
WLuksemburg na Letnich Igrzyskach Olimpijskich 1956, reprezentowało 11 sportowców. Żaden z zawodników nie zdobył medalu na tej olimpiadzie.
WReprezentacja Luksemburga na Letnich Igrzyskach Olimpijskich 1960 w Rzymie liczyła 52 zawodników.
WReprezentacja Luksemburga na Letnich Igrzyskach Olimpijskich 1968 w Meksyku liczyła 5 zawodników.
WReprezentacja Luksemburga na Letnich Igrzyskach Olimpijskich 1972 w Monachium liczyła 11 zawodników.
WReprezentacja Luksemburga na Letnich Igrzyskach Olimpijskich 1972 w Montrealu liczyła 8 zawodników.
WReprezentacja Luksemburga na Letnich Igrzyskach Olimpijskich 1980 w Moskwie liczyła 3 zawodników.
WReprezentacja Luksemburga na Letnich Igrzyskach Olimpijskich 1984 w Los Angeles liczyła 5 zawodników.
WReprezentacja Luksemburga na Letnich Igrzyskach Olimpijskich 1988 w Seulu liczyła 8 zawodników.
WLuksemburg na Letnich Igrzyskach Olimpijskich 1992 reprezentowało sześciu zawodników: pięciu mężczyzn i jedna kobieta. Był to 18 start reprezentacji Luksemburga na letnich igrzyskach olimpijskich.
WReprezentacja Luksemburgu na Letnich Igrzyskach Olimpijskich 2000 w Sydney liczyła cztery osoby, dwóch mężczyzn i dwie kobiety.
WLuksemburg na Letnich Igrzyskach Olimpijskich 2008 reprezentowało 12 zawodników – 8 mężczyzn i 4 kobiety. Wystartowali oni w ośmiu dyscyplinach: lekkoatletyce, kolarstwie, gimnastyce artystycznej, judo, żeglarstwie, pływaniu, tenisie stołowym oraz w triathlonie.
WLuksemburg na Letnich Igrzyskach Olimpijskich 1964 reprezentowało 12 zawodników. Reprezentanci Luksemburga nie zdobyli żadnego medalu na tych igrzyskach.
WLuksemburg na Letnich Igrzyskach Olimpijskich 1996 reprezentowało sześciu zawodników: dwóch mężczyzn i cztery kobiety. Był to 19 start reprezentacji Luksemburga na letnich igrzyskach olimpijskich.
WLuksemburg na Zimowych Igrzyskach Olimpijskich 2014 reprezentował jeden zawodnik, biorący udział w biegach narciarskich. Był to siódmy start reprezentacji Luksemburga na zimowych igrzyskach olimpijskich.
WLuksemburg na Zimowych Igrzyskach Olimpijskich 2018 – występ kadry sportowców reprezentujących Luksemburg na igrzyskach olimpijskich w Pjongczangu w 2018 roku.
WLuksemburg na Zimowych Igrzyskach Olimpijskich 2006 reprezentowała jedna zawodniczka – Fleur Maxwell, która była również chorążym ekipy.